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任务驱动法在Ｐｒｏｔｅｌ ＤＸＰ课程教学中的应用
作者：徐超明
关键词：任务驱动教学法；Protel
随着计算机技术和电子技术的不断发展，EDA（Electronic Design Automatic，电子设计自动化)技术已经成为电子设计制作不可缺少的工具。利用它可在计算机上自动完成电子产品的电路设计、性能分析和印制电路板设计的整个过程。掌握EDA技术是电子类专业学生就业的一个基本条件。在比较流行的EDA软件中，Protel无疑是国内知名度较高、应用较为广泛的软件之一。Protel DXP是Altium公司生产的电路板设计系统的最新版本，可以进行联网设计，可为用户提供全线的设计解决方案，可使用户轻松进行各种复杂的电路板设计。Protel DXP是一门集理论知识与实际技能于一体，实践性很强的课程。目前，已成为电子产品制作职业的核心能力课程。
任务驱动教学法符合Protel DXP课程的教学模式，适用于培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。因此，将任务驱动法引入Protel DXP课程教学，可有效地提高学生的学习兴趣，鼓励学生勤于实践，敢于动手，从而更加有利于学生系统掌握这门课程的知识和技能。
设计有效的教学任务
任务设计是任务驱动教学的第一步，也是任务驱动法的关键环节。教师应根据课程的教学目标和教学要求，设计出一个个巧妙隐含理论知识，有利于学生掌握技能、获取知识的任务。通过这些具体任务的探索，可以引导学生学会发现、解决问题的方法，最终让学生通过自己的努力和教师的指导自己解决问题。
任务的设计不仅要结合教学内容和学生特点，而且更要注重实用性。教师在实践教学中若能创造一种真实的问题情境，无疑能提高学生求知的欲望。通过实用性任务的完成，学生更能认识到这门课程的作用，加深对这门课程应用前景的了解，从而增强学习这门课程的积极性和自觉性。
如在教授Protel DXP课程的第一堂课上，安排学生观看电路板制作的录像，了解印制电路板的制作工艺、各种电路板在电子产品中的作用等，同时在课堂上提供许多单面、双面电路板实物，供学生直观、感性地认识，创设真实情境，激发学生的兴趣，并不失时机地提出这门课程的总任务：制作稳压电源电路的单面板和单片机最小系统的双面板等。稳压电源电路是电子设备不可缺少的能源电路，具有很大的实用性。为配合后续课程《单片机应用》的教学，我们还选用单片机最小系统双面板。单片机作为电子制作的核心部件，学习硬件的电路板制作，其意义也十分重大。
根据Protel DXP软件的特点和学生认知规律，我们又将总任务分解成具体的子任务。这些任务与任务间并不是孤立的，而是互相联系、相辅相成的。如稳压电源原理图绘制、单片机最小系统复杂电路原理图绘制、层次原理图设计、原理图元件符号和元件库的制作等子任务，形成既相似又有区别且有一定难度梯度的任务链。任务由简单到复杂，循序渐进，让学生不断体验学习的快乐和成功的喜悦，增强自信心。部分任务见下表。
掌握知识和技能是一个逐步积累的过程，“课程任务”设计时要考虑“课程任务”的大小、知识点含量、前后联系等多方面的因素。根据由点到面、逐步介绍知识点的要求，我们将原理图绘制任务分解成图纸的绘制、标题栏模块文件的制作、原理图元件符号和元件库的制作等几个子任务，分散难点和重点，便于学生学习掌握知识技能。
任务设计也要充分考虑学生接受知识能力的差异，从学生实际出发，充分考虑学生现有的专业基础、专业水平、认知能力等特点，做到因材施教。如定制系统资源，可鼓励学有余力的学生创建菜单和工具栏，编辑、添加命令项，对系统进行汉化。在教学过程中.要鼓励学生克服思维定势，勇于产生疑问，勇于探索；要鼓励学生学会大胆猜想、判断，形成创新能力。
师生互动，边练边学
教师可在每堂课的最后10分钟根据当前知识，引出下一次课程的任务，并对任务进行适当的分析，这有利于学生在探究学习中少走弯路，减少盲目性，并要求学生除对已学知识进行巩固练习外，还要围绕布置的任务看书、思考，找出完成任务的方法和步骤。
课堂上，教师可先设几个问题，让学生先思考、先练习。对于较复杂的问题，教师可进行一定的提示、引导。任务可以由学生个人完成，也可以分小组完成。要让学生利用所学知识去处理问题、完成任务，激发学生自主学习与探究学习的动机，增强学生参与知识建构的积极性和自觉性。如元件属性编辑，有整体编辑和部分属性编辑；整体编辑又分鼠标左键双击元件方法、菜单命令单击鼠标左键方法、放置元件前按Tab键方法等，学生可以根据自己喜好的方法各显神通。又如在教学层次原理图时，可让几个学生各自完成一个个子图，然后汇合在一起，产生总图，实现自下而上的设计方法。这样既可减少重复运用已学知识的时间，增加探索新知、开拓创新的空间，又可利用集体的智慧，共享各自的成果，培养学生的团体协作能力。
教师在巡回指导过程中要及时发现和解决学生在自主学习中存在的障碍，如放置元件时，如果捕获栅格设置错误或没有处于捕获栅格状态时，元件可能放置在捕获栅格外，布线时就不可能使导线与元件的电气节点相连，而在图纸上往往很难发现，造成不能正确、顺利加载网络表和元件。教师必须将一些影响后续操作的关键步骤不失时机地提出，让学生少走弯路，多积累正确的经验。只有让学生多品尝成功的喜悦，才能最大限度地激发学生自主学习的积极性与学习热情。
评价总结，增强知识系统性
任务评价是任务驱动教学法中非常重要的一环，当某一项任务完成后一定要及时对学生的学习情况进行总结和评价。一方面，将学生遇到的问题集中起来答疑解惑，可提高学生的学习效率，巩固学习效果，完善学生认知结构；另一方面，对学生完成的任务及时客观地加以评价，有利于提高学生的学习热情，体验到学习过程中的成就感，树立自信心和荣誉感。除了教师进行评价外，也可以组织学生小组进行评价，通过小组评价可再次激起学生的学习兴趣，同时提高学生的成功感。如在设计印制电路板时，有些元件的节点上布不上导线，可进行小组讨论，分析原因。
为了避免因知识点分散造成学生不能系统掌握知识的问题，在每一个教学单元结束后，教师应当引导学生对所学的内容进行归纳总结，建立起单元内、单元之间的联系，以加深对知识的记忆和理解，完成真正意义上的知识建构。如在层次原理图设计学习后，对原理图编辑器工作环境的设置进行系统的总结学习，对布线工具栏、画图工具栏及元件的各种操作方法进行复习总结等。
Protel DXP的功能非常强大，学习时可先掌握最基本的原理图和印制电路板的设计方法，当熟悉了这些操作后，再学习较复杂功能的操作。Protel DXP是一门实践性课程，必须注重实践，多上机练习，在课后要布置与本次课内容有关的任务，进行巩固性练习，只有通过一个个任务的反复练习和实践，才能熟练地进行各种操作，掌握设计技巧，由浅入深地学好这门课。
总之，任务驱动教学法改变了传统教学中单向传授的局面，使学生成为了学习的主体，通过任务的驱动，极大地调动了学生学习的积极性、主动性。
参考文献：
[1]CEAC信息化培训认证管理办公室.计算机辅助电路设计与Protel DXP[M].北京：高等教育出版社，2006.
[2]刘国光.任务驱动法在单片机教学中的应用[J].高等教育研究学报，2004，（4）.
[3]金正民.任务驱动法在电力拖动实践教学中的尝试[J]，大众科技，2006，（2）.
作者简介：
徐超明（1967—），男，浙江嵊州人，浙江邮电职业技术学院电工电子教研室主任，高级工程师，从事电工、电子、Protel等课程的教学工作。